Xenontetrafluorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Xenontetrafluorid
Andere Namen	Xenon(IV)-fluorid
Summenformel	XeF4
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	237-260-1
ECHA-InfoCard	100.033.858
PubChem	123324
ChemSpider	109927
Wikidata	Q409288
Eigenschaften
Molare Masse	207,28 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,04 g·cm−3[1]
Sublimationspunkt	115,75 °C[1]
Dampfdruck	3,3 hPa (25 °C)[2]
Löslichkeit	Hydrolyse in Wasser[3]
Sicherheitshinweise
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung ; keine Einstufung verfügbar[4]
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung ; keine Einstufung verfügbar[4]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Xenontetrafluorid ist eine der wenigen Edelgasverbindungen und eine der zuerst (1962) entdeckten aus zwei Elementen.

Gewinnung und Darstellung

Xenontetrafluorid kann durch Reaktion der Elemente Xenon und Fluor bei 400 °C und 6 bar[5][2] oder durch Reaktion von Xenon mit Sauerstoffdifluorid hergestellt werden.

{\ce {Xe + 2 F2 -> XeF4}}

Die Standardbildungsenthalpie der exothermen Reaktion beträgt −278 kJ·mol⁻¹.[5] Die Verbindung lässt sich auch durch die Fluorierung von Xenondifluorid gewinnen.[6]

{\ce {XeF_2 + F2 -> XeF4}}

Eigenschaften

Xenontetrafluoridkristalle (1962)

Physikalische Eigenschaften

Xenontetrafluorid hat eine quadratisch-planare Molekülstruktur.[5]

Bei Normaldruck und einer Temperatur von 115,75 °C geht es durch Sublimation direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über.[1] Der Tripelpunkt, an dem die drei Phasen fest, flüssig und gasförmig im Gleichgewicht stehen, liegt bei einer Temperatur von 117,10 °C[1][7] und einem Druck von 1,082 bar.[7] Die Sublimationsdruckfunktion ergibt sich entsprechend log₁₀(P) = −A/T−B·log₁₀(T)+C (P in Torr, T in K) mit A = 3226,27, B = 0,43434 und C = 12,301738 im Temperaturbereich von 275 bis 390 K.[7] Hier ergibt sich mittels einer Auswertung nach Clausius-Clapeyron eine Sublimationsenthalpie von 60,6 kJ·mol⁻¹.[7] Die kritische Temperatur beträgt 339 °C, der kritische Druck 70,4 bar, die kritische Dichte 1,10 g·cm⁻³ und das kritische Volumen 189 cm³·mol⁻¹.[8] Der Xenon-Fluor-Abstand beträgt im gasförmigen Zustand 194 pm, im Kristall 195,3 pm.[9]

Chemische Eigenschaften

Xenontetrafluorid ist unter normalen Bedingungen stabil, hydrolysiert aber bei Kontakt mit Wasser zu Xenontrioxid.

\mathrm {6\ XeF_{4}+12\ H_{2}O\longrightarrow }

\mathrm {2\ XeO_{3}+4\ Xe+3\ O_{2}+24\ HF}

Die Verbindung ist ein starkes Oxidationsmittel. So wird metallisches Platin zu Platin(IV)-fluorid und metallisches Quecksilber zu Quecksilber(I)-fluorid oxidiert.[6] Durch Wasserstoff wird es zu Xenon und Fluorwasserstoff reduziert.[6]

\mathrm {XeF_{4}+2\ H_{2}\longrightarrow }

\mathrm {Xe+4\ HF}

Es reagiert heftig mit organischen Ethern wie Tetrahydrofuran und Dioxan.[6] Bei Kontakt mit brennbaren Stoffen, wie Aceton oder Leichtmetallpulver kann die Verbindung explosionsartig reagieren.[10]

Verwendung

Durch Lösen mit Antimonpentafluorid SbF₅ in Flusssäure HF kann Xenontrifluoridohexafluoroantimonat(V) gewonnen werden.[11]

Siehe auch

Xenondifluorid XeF₂
Xenonhexafluorid XeF₆

Einzelnachweise

David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-98. (Xenontetrafluorid bei WebElements).
J. G. Malm and C. L. Chernick: Xenon tetrafluoride. In: Henry F. Holtzclaw, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 8. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1966, S. 254–258 (englisch).
John L. Huston: Chemical and physical properties of some xenon compounds; doi:10.1021/ic00132a043.
Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
Riedel, E.; Janiak, C.: Anorganische Chemie, 9. Auflage, 2015 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-035528-4, S. 416–417, (abgerufen über De Gruyter Online)
Wiberg, E.; Wiberg, N.; Holleman, A.F.: Anorganische Chemie, 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 467, (abgerufen über De Gruyter Online).
Schreiner, F.; McDonald, G.N.; Chernick, C.L.: Vapor pressure and melting points of xenon difluoride and xenon tetrafluoride in J. Phys. Chem. 72 (1968) 1162–1166, doi:10.1021/j100850a014.
Ogrin, T.; Zemva, B.; Bohinc, M.; Slivnik, J.: Critical Constants and Liquid Densities of Xenon Difluoride and Xenon Tetrafluoride in J. Chem. Eng. Data 17 (1972) 418–419, doi:10.1021/je60055a003.
Eintrag zu Xenon-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2018.
L. Roth, U. Weller: Gefährliche Chemische Reaktionen, Eintrag für Xenontetrafluorid, Stand 72. Ergänzungslieferung 3/2014, ecomed Verlag Landsberg/Lech, ISBN 978-3609195872.
P. Boldrini, R. J. Gillepsie, P. R. Ireland, G. J. Schrobilgen: Crystal structure of trifluoroxenon(1+) hexafluoroantimonate(1-). In: Inorganic Chemistry. Juli 1974, S. 1690, doi:10.1021/ic50137a030.

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[CRC_HANDBOOK-1] David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-98. (Xenontetrafluorid bei WebElements).

[IS8-2] J. G. Malm and C. L. Chernick: Xenon tetrafluoride. In: Henry F. Holtzclaw, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 8. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1966, S. 254–258 (englisch).

[3] John L. Huston: Chemical and physical properties of some xenon compounds; doi:10.1021/ic00132a043.

[NV-4] Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

[Riedel-5] Riedel, E.; Janiak, C.: Anorganische Chemie, 9. Auflage, 2015 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-035528-4, S. 416–417, (abgerufen über De Gruyter Online)

[Holleman-Wiberg2017-6] Wiberg, E.; Wiberg, N.; Holleman, A.F.: Anorganische Chemie, 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 467, (abgerufen über De Gruyter Online).

[Schreiner-7] Schreiner, F.; McDonald, G.N.; Chernick, C.L.: Vapor pressure and melting points of xenon difluoride and xenon tetrafluoride in J. Phys. Chem. 72 (1968) 1162–1166, doi:10.1021/j100850a014.

[Ogrin-8] Ogrin, T.; Zemva, B.; Bohinc, M.; Slivnik, J.: Critical Constants and Liquid Densities of Xenon Difluoride and Xenon Tetrafluoride in J. Chem. Eng. Data 17 (1972) 418–419, doi:10.1021/je60055a003.

[Roempp-9] Eintrag zu Xenon-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2018.

[Roth_Weller-10] L. Roth, U. Weller: Gefährliche Chemische Reaktionen, Eintrag für Xenontetrafluorid, Stand 72. Ergänzungslieferung 3/2014, ecomed Verlag Landsberg/Lech, ISBN 978-3609195872.

[BUCH2-11] P. Boldrini, R. J. Gillepsie, P. R. Ireland, G. J. Schrobilgen: Crystal structure of trifluoroxenon(1+) hexafluoroantimonate(1-). In: Inorganic Chemistry. Juli 1974, S. 1690, doi:10.1021/ic50137a030.